In een nieuwe verzameling meetgegevens van sterren in ons sterrenstelsel deden astronomen een bijzondere vondst. Ze ontdekten twee razendsnelle sterren afkomstig van buiten de Melkweg. Een van die twee zwerfsterren komt zelfs (grofweg) onze kant op.
Ten minste twee intergalactische verstekelingen – sterren van buiten de Melkweg – schieten terwijl je dit leest met meer dan zevenhonderd kilometer per seconde door ons sterrenstelsel. Behalve deze twee razendsnelle sterren ontdekten astronomen nog 26 zwerfsterren in de gegevensverzameling van de Gaia-satelliet.
Op 25 april opende Gaia de deksel van een doos ramvol meetgegevens van sterren – 1,7 miljard in totaal. Van 1,3 miljard daarvan mat de satelliet ook de afstand tot de aarde en hun beweging aan de hemel. Voor een kleinere subset van 7 miljoen sterren mat Gaia bovendien de zogeheten radiële snelheid: hoe snel ze van de aarde af of naar de aarde toe bewegen.
Tommaso Marchetti en zijn collega’s van de Universiteit Leiden bestudeerden deze 7 miljoen sterren. Daarbij gingen ze op zoek naar sterren die sneller bewogen dan grofweg 450 kilometer per seconde. Ze vonden er 165.
Het team berekende vervolgens dat 28 van die 165 sterren meer dan 50 procent kans hebben om aan de zwaartekracht van ons sterrenstelsel te ontsnappen. ‘Ze vliegen dan in principe voor eeuwig weg van de Melkweg’, zegt Marchetti.
Supernovabijwerking
Een handjevol van deze ongebonden sterren volgt een pad dat consistent is met een startpunt ergens in het midden van de Melkweg, waar de zwaartekracht van het massieve centrale zwarte gat een dubbelstersysteem uit elkaar kan hebben gescheurd. Een van de twee sterren zou daarbij aan de ander hebben kunnen ontsnappen.
Weer andere zwerfsterren lijken afkomstig uit de stellaire schijf van de Melkweg. Dat vereist wel een ander ontstaansmechanisme. Een goede kanshebber is een dubbelstersysteem waarvan één ster weggeslingerd is nadat de ander explodeerde als supernova.
Reconstructies van de snelheden en baanbewegingen van de sterren suggereren bovendien dat grofweg de helft van de 28 sterren met hoge snelheid een oorsprong buiten de Melkweg heeft. Daarbij zijn de twee sterren met snelheden groter dan 700 kilometer per seconde het meest intrigerend.
‘Ze hebben erg goed werk gemaakt van het identificeren van al deze hypersnelle kandidaatsterren’, zegt Douglas Boubert van de Britse University of Cambridge. ‘Ze hebben zelfs één object gevonden dat naar ons toe vliegt. Zijn radiële snelheid is min zeshonderd kilometer per seconde. Die ontdekking is zo goed als zeker. Ik weet zeker dat er nu mensen zijn die op hoog tempo meer gegevens proberen te verzamelen met behulp van telescopen op de grond.’
Vluchtende dwergsterren
Boubert is lid van een team onder leiding van Ken Shen van de Amerikaanse University of California. Dat team heeft de Gaia-data doorgespit op zoek naar een bepaald soort zwerfster: een witte dwerg die ooit onderdeel was van een systeem van twee witte dwergen, maar werd weggeslingerd nadat z’n maatje ontplofte als supernova. In dergelijke systemen slurpt een van de dwergen langzaam materie weg van de ander, totdat die 1,4 maal de massa van de zon heeft. Dan explodeert hij en slingert hij z’n kompaan met meer dan duizend kilometer per seconde de ruimte in.
Het team van Shen vond zeven mogelijke hypersnelle witte dwergen in de Gaia-gegevens. Ze gebruikten vervolgens telescopen op de grond om het lichtspectrum van die sterren te meten en ontdekten dat drie van de zeven waarschijnlijk witte dwergen waren van het type dat ze zochten.
Volgens Marchetti laten zulke bevindingen zien ‘hoe Gaia ons beeld en begrip van hogesnelheidssterren drastisch kan veranderen’. Zijn team laat nu kunstmatige intelligentie los op de grotere dataset van 1,3 miljard sterren in de hoop nog meer zwerfsterren te ontdekken.
Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.
Lees verder:
- Gigantische 3D-kaart van ons sterrenstelsel bevat 1,7 miljard sterren
- Pionen in vroege heelal mogelijk gepromoveerd tot sterren
- Neutronenstermeting vermoordt alternatieve kosmologische theorieën